Os cientistas descobriram que os cavalos devem a sua lendária resistência a uma mutação genética única.
Segundo SciTechDaily, a razão fundamental para a resistência dos cavalos foi descoberta pelos cientistas e consiste numa mutação no gene KEAP1 que aumenta a produção de energia e ajuda a proteger as células do stress oxidativo.
Esta descoberta, publicada na revista Science, revela uma adaptação evolutiva única que contribui para o estatuto do cavalo como um dos atletas mais poderosos da natureza e pode também oferecer conhecimentos relevantes para a saúde humana.
Em particular, a adaptação envolve a recodificação de um códão de paragem, normalmente um sinal para terminar a produção de proteínas, num aminoácido funcional. Esta recodificação genética, que anteriormente se pensava ocorrer apenas em vírus, mostra como um mecanismo raro pode apoiar a adaptação em vertebrados.
Os cavalos há muito que são admirados pela sua velocidade e resistência, especialmente devido ao seu grande tamanho corporal. Possuem características fisiológicas extraordinárias, incluindo uma capacidade excecional para absorver, circular e utilizar oxigénio.
O seu consumo máximo de oxigénio é mais do dobro do dos atletas humanos de elite. Parte deste desempenho deve-se às suas células musculares, que estão repletas de mitocôndrias para alimentar a produção de energia.
No entanto, esta elevada atividade mitocondrial também gera grandes quantidades de espécies reativas de oxigénio, moléculas que podem danificar as células e os tecidos.
Até agora, os sistemas biológicos específicos que permitem aos cavalos equilibrar esta produção de energia com a proteção contra os danos oxidativos não eram claros.
Para colmatar esta lacuna de conhecimento, Gianni Casiglione e colegas efetuaram uma análise evolutiva do gene KEAP1 — um regulador-chave do equilíbrio redox e da produção de energia mitocondrial — em 196 espécies de mamíferos.
O KEAP1 é reconhecido como um alvo importante na ciência do exercício e tem sido implicado em várias doenças humanas, como o cancro do pulmão e a doença pulmonar obstrutiva crónica.
Os investigadores descobriram que os cavalos modernos, bem como os burros e as zebras, desenvolveram uma adaptação genética única que envolve um códão de paragem prematuro no gene KEAP1.
Utilizando análises filogenómicas, proteómicas e metabolómicas, juntamente com estudos de tecidos vivos, os autores descobriram que, em vez de truncar a proteína, este códão de paragem é eficientemente recodificado numa cisteína nos cavalos, aumentando a funcionalidade do gene.
De acordo com os resultados, esta mutação de ponto único reduz a repressão da NRF2, uma proteína que atenua o stress oxidativo, resultando num aumento da respiração mitocondrial e da produção de ATP.
Embora a atividade excessiva de NRF2 possa ser prejudicial noutros mamíferos, esta adaptação parece fornecer aos cavalos uma solução equilibrada — aumentando a produção de energia mitocondrial enquanto controla o stress oxidativo.
